學院的前身可以追溯到1938年成立的國立西北工學院礦冶工程學系地質(zhì)組，五十年代中期，在原西北工學院礦冶工程學系地質(zhì)組任教的袁耀庭教授奉命籌建地質(zhì)系，1957年上半年得到教育部的正式批準。1957年7月，西北工學院礦冶工程學系及新批準成立的地質(zhì)系并入到西安交通大學，同時設(shè)立了礦產(chǎn)地質(zhì)勘探專業(yè)。1958年西安交大地質(zhì)系和采礦系及部分基礎(chǔ)課教師成建制分出成立了西安礦業(yè)學院。地質(zhì)系成為當時西安礦業(yè)學院唯一的二個系之一。學制5年。

1959年，西安礦業(yè)學院地質(zhì)系在礦產(chǎn)地質(zhì)勘探專業(yè)基礎(chǔ)上，增設(shè)了“地質(zhì)測量與找礦”專業(yè)，并將“礦產(chǎn)地質(zhì)勘探”專業(yè)改為“煤田地質(zhì)勘探”專業(yè)。1960年，撤銷“地質(zhì)測量與找礦”專業(yè)，改為“礦井地質(zhì)”專業(yè)。1961年“礦井地質(zhì)”專業(yè)與“煤田地質(zhì)勘探”專業(yè)合并。

1966年起到1971年六年期間，受“文革”影響，學校停止招生。1969年12月地質(zhì)系隨學校開始疏遷韓城，1971年3月遷回西安。1972年起至1976年正式招生三年制本科工農(nóng)兵學員，1977年起恢復(fù)高考制度，開始招收四年制本科生。1978年原采礦系測量教研室并入地質(zhì)系并成立“礦山測量”專業(yè)，同年開始招生。1987年10月新增“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”專業(yè)，1988年開始招生第一屆本科生。1988年10月，礦山測量專業(yè)從地質(zhì)系分出，成立測量工程系。1993年根據(jù)市場需要，增設(shè)“礦產(chǎn)綜合利用與營銷”專科專業(yè)1個，僅招生1屆。1993年之后再未招生。1993年按照教育部目錄要求將“煤田地質(zhì)與勘探”專業(yè)調(diào)整為“地質(zhì)礦產(chǎn)勘查”專業(yè)，同時增設(shè)“無機非金屬材料”本科專業(yè)。“無機非金屬材料”專業(yè)1994年開始招生。1998年按教育部新專業(yè)目錄， “地質(zhì)礦產(chǎn)勘查”專業(yè)和“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”專業(yè)的一部分合并為“地質(zhì)工程”專業(yè)，“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”的另一部分對應(yīng)調(diào)整為“環(huán)境工程”專業(yè)。次年“環(huán)境工程”專業(yè)招生。1998年4月“無機非金屬材料”本科專業(yè)從地質(zhì)系分出，劃歸新成立的材料工程系。1999年，地質(zhì)系更名為地質(zhì)與環(huán)境工程系。2010年新增“煤及煤層氣工程”本科專業(yè)，次年開始招生。2013年應(yīng)教育部本科專業(yè)統(tǒng)一調(diào)整要求，“煤及煤層氣工程”本科專業(yè)合并到“資源勘查工程”本科專業(yè)，當年開始停止招生。

1979年“煤田地質(zhì)與勘探”專業(yè)開始招收碩士研究生（由中國礦業(yè)大學授予學位）。1984年獲批“煤田、油氣地質(zhì)勘探”學科碩士學位授予權(quán)。1995年“地質(zhì)礦產(chǎn)勘查”專業(yè)停招1年，碩士點調(diào)整，撤銷“煤田、油氣地質(zhì)勘探”碩士點學科，新上“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”及“礦物加工工程”（與新材料系聯(lián)合）兩個學科的碩士學位授予權(quán)。1996年“地質(zhì)礦產(chǎn)勘查”專業(yè)恢復(fù)招生。1997年，“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”碩士點對應(yīng)調(diào)整為“地質(zhì)工程”碩士點。

2002年6月地質(zhì)博物館在臨潼校區(qū)建成，10月正式開館。2003年獲批地質(zhì)工程二級學科博士學位授予權(quán)，獲批礦產(chǎn)普查與勘探學科及環(huán)境工程學科碩士學位授予權(quán)。在礦業(yè)工程一級博士學科下自設(shè)礦山環(huán)境工程二級學科博士點。2003年地質(zhì)工程學科獲批陜西省重點學科。2004年獲批地質(zhì)工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán)。2005年地質(zhì)工程專業(yè)獲批陜西省名牌專業(yè)。2005年重新申請獲批資源勘查工程本科專業(yè)，次年開始招生。2006年獲批環(huán)境科學與工程一級碩士學科授予權(quán)及地球探測信息技術(shù)碩士學科授予權(quán)。

2008年地質(zhì)與環(huán)境工程系更名為地質(zhì)與環(huán)境學院。2008年地質(zhì)工程專業(yè)獲批省級特色專業(yè)點及國家級特色專業(yè)建設(shè)點，地質(zhì)工程學科確定為陜西省國家重點學科培育學科。2009年獲準設(shè)立地質(zhì)資源與地質(zhì)工程博士后科研流動站。2009年地質(zhì)工程專業(yè)獲批省級人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)。2011年地質(zhì)資源與地質(zhì)工程學科獲批陜西省重點學科，資源勘查工程專業(yè)獲批省級特色專業(yè)點，地質(zhì)工程專業(yè)獲批省級教學團隊。2011年獲得“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”一級學科博士、碩士學位授予權(quán)。2011年，地質(zhì)工程專業(yè)（煤田地質(zhì)與礦井地質(zhì)方向）獲批加入教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。2012年地質(zhì)工程專業(yè)獲批陜西省專業(yè)綜合改革試點。2014年地質(zhì)與環(huán)境實驗教學中心獲批陜西省實驗教學示范中心。2014年獲批陜西省研究生聯(lián)合培養(yǎng)示范工作站。

2015年地質(zhì)工程專業(yè)通過中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會的認證。2017年地質(zhì)工程專業(yè)為被確定為陜西省一流專業(yè)建設(shè)項目，資源勘查工程專業(yè)為確定為陜西省一流專業(yè)培育專業(yè)。